JPH07214511A - 倣い切削式のほぞ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 取り扱いが簡単であり、能率作業ができる倣
い切削式のほぞ加工装置を提供する。 【構成】 第１及び第２の切削ヘッドＡ、Ｂの下側に、
水平面で旋回する旋回盤３６を設け、この旋回盤３６に
多数の倣い板ａ〜ｈを配設する。上記の切削ヘッドＡ、
Ｂを保持するＹ軸移動ベース１２をＸ軸方向及びＹ軸方
向に移動自在に設け、この移動ベース１２に倣い棒４３
を出没自在に備える。そして、この倣い棒４３を使用位
置に設定した倣い板ａに係合して、移動範囲を規制しな
がら切削加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、多種類のほぞ加工を
効率的に行うことができる倣い切削式のほぞ加工装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】木造建築用構造材としての柱、はり、土
台などは根太、大引、火打、筋違などの受け木として作
用するものであり、各箇所に根太彫り、大引彫りなどと
称するほぞ加工を行う必要がある。上記の加工は、数の
多さもさることながら種類の煩雑さのために各専用機械
によってなさる。また最近では、加工プログラムを変更
することによって多種類のほぞ加工に対応することがで
きるＮＣ加工機が盛んに開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の各専用機械を多
数配設した場合は、生産性の向上の観点からは好ましい
が設備費、人件費の高騰を招くという問題点がある。ま
た、ＮＣ加工機の場合においても同様に生産性の点では
優れるが、設備費が高いという問題点が指摘される。ま
た、このＮＣ加工機では、ほぞ形状に適合したプログラ
ムを作業者が一々作成しなければならず、手間が係ると
いう問題がある。

【０００４】本発明は、上記した従来技術の問題点に着
目してなされたものであり、倣い板を選択して使用する
倣い切削方式をとることによって、取り扱いが簡単で効
率作業を行うことができ、しかも安価に製作することが
できるほぞ加工装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る倣い切削式のほぞ加工装置は次のよ
うに構成したものである。すなわち、その要旨とすると
ころは、切削ヘッドの下側にＸ軸−Ｙ軸平面（水平面）
で旋回する旋回盤を設けて、その旋回方向に間隔的に多
数の倣い板を取りつけると共に、切削ヘッドをＸ軸及び
Ｙ軸方向に移動操作する移動ベースを備え、この移動ベ
ースに設けた倣い棒を使用位置に設定した倣い板に係脱
自在に対応したことである。

【０００６】また本発明に係る倣い切削式のほぞ加工装
置の第２の発明は、前記の要件に加えて、切削ヘッドを
第１の切削ヘッドと第２の切削ヘッドによって構成し、
第１の切削ヘッドにおける加工刃物の直径を倣い棒の直
径と同じに設定すると共に、第２の切削ヘッドにおける
加工刃物の直径を第１の切削ヘッドの加工刃物の直径よ
り大きく設定したことを要旨とするものである。

【０００７】また第３の発明は、前記の要件に加えて、
Ｚ軸方向に移動する昇降ベースに上記の切削ヘッドを備
えると共に、この昇降ベース側に加工材の上面に対応す
る当接片と、上面を検出する検出スイッチを配設し、検
出スイッチの出力信号によって昇降ベースの移動を拘束
するようにしたことを要旨とするものである。

【０００８】

【作用】倣い板は、種々のほぞ形状に適合したものを旋
回方向に多数を配列する。従って、加工の際には、これ
らの中から所望のものを選択し、使用位置に設定する。
そして、この倣い板に倣い棒を係合して、移動範囲を規
制しながら切削ヘッドをＸ軸及びＹ軸方向に移動操作す
る。これによって、加工材に所定のほぞ加工を行うこと
ができる。

【０００９】切削加工を行う場合において、最初に直径
の小さい第１の切削ヘッドの加工刃物を用いて、ほぞの
外周部分を切削する。そして、次に直径の大きい第２の
切削ヘッドの加工刃物で残余の内周部分を削除する。こ
れによって、ほぞの形状を正確に仕上げることができ、
かつ効率的な切削加工を行うことができる。

【００１０】当接片が加工材の上面に当接するとき、切
削ヘッドの下降が停止される。そして、このとき検出ス
イッチが切削ヘッドの昇降位置を拘束する。このため、
常に加工材の上面を基準として切削深さを設定し、適切
なほぞ加工を行うことができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る倣い切削式のほぞ加工装
置を一実施例について説明する。図１はこの装置の正面
図 図２は同じく側面図であって、１は支脚状のベース
２はベース１の上部に設けた方形状のフレーム ３はフ
レーム２の前側上部に設けたローラ式のテーブル この
テーブル３はＸ軸方向に送り作用を発揮する。４はテー
ブル３の前端上部に突出して設けた定規板である。

【００１２】６は定規板４に対応して後側に設けた左右
一対の側圧板 この側圧板６は前向きの空圧シリンダ７
によって作動し、テーブル３上の加工材Ｗをクランプ固
定する。次に８はフレーム２の後側上部に設けた取付ベ
ース ９は取付ベース８上に設けたＸ軸ガイドレール
１０はスライドベアリングを介してＸ軸ガイドレール９
上に配設したＸ軸移動ベースである。

【００１３】上記のＸ軸移動ベース１０上には、Ｘ軸ガ
イドレール９と直交する向きのＹ軸ガイドレール１１を
配設する。１２はスライドベアリングを介してＹ軸ガイ
ドレール１１上に設けたＹ軸移動ベース このＹ軸移動
ベース１２は、側面視Ｌ形状に構成するもので、垂直部
１２ａにＺ軸ガイドレール１３を配設する。１４はスラ
イドベアリングを介してＺ軸ガイドレール１３に配設し
た昇降ベース １５は昇降ベース１４及び以下に説明す
る切削ヘッドの重量とバランスするように上向きに推力
を発揮する空圧シリンダである。

【００１４】Ａ及びＢは昇降ベースの前面部に設けた第
１及び第２の切削ヘッドで、Ｘ軸方向に並べて配設す
る。これら第１及び第２の切削ヘッドＡ、Ｂは共通構成
を有するもので、１６ａ、１６ｂは昇降ベース１４の前
面部に上下動自在に配設したモータ台 Ｍａ、Ｍｂはモ
ータ台１６ａ、１６ｂに下向きに取りつけた駆動モータ
１７ａ、１７ｂはモータ台１６ａ、１６ｂをそれぞれ上
下作動する下向きの空圧シリンダ １８ａ、１８ｂは駆
動モータＭａ、Ｍｂから突出する回転軸 １９ａ、１９
ｂは回転軸１８ａ、１８ｂの先端部に取りつけた加工刃
物である。

【００１５】上記において、第１の切削ヘッドＡにおけ
る加工刃物１９ａの直径は後述する倣い棒と同じであ
り、細径のものを使用する。また第２の切削ヘッドＢに
おける加工刃物１９ｂは、上記加工刃物１９ａより大径
のものを使用する。２０ａ、２０ｂはモータ台１６ａ、
１６ｂから上向きに突出する下降位置規制片 この下降
位置規制片２０ａ、２０ｂは空圧シリンダ１７ａ、１７
ｂのストロークを規制し、昇降ベース１４に対する駆動
モータＭａ、Ｍｂの下降位置を設定する。

【００１６】２１は取付金具２２によってＹ軸移動ベー
ス１２の上端部に取りつけた回動アーム この回動アー
ム２１は、自由端を前方へ長く突出して配設するもの
で、この端部に昇降操作レバー２３を取りつける。２４
は回動アーム２１の中間部に下向きに設けて連動ロッド
で、下端を昇降ベース１４に設けた受動部材２５に連結
する。２６は受動部材２５の先端部に下向きに配設した
空圧シリンダ ２７は空圧シリンダ２６におけるピスト
ンロッド端に設けた当接片である。

【００１７】上記当接片２７の下端には、この当接片２
７が加工材Ｗの上面に接触したことを検出する検出スイ
ッチＳ１を取りつける。２８ａ、２８ｂはＹ軸移動ベー
ス１２の垂直部１２ａから前方へ突出して設けた左右一
対の移動操作レバー Ｓａは右側の移動操作レバー２８
ａに付設した押しボタンスイッチ Ｓｂは左側の移動操
作レバー２８ｂに付設した押しボタンスイッチである。

【００１８】２９はＸ軸移動ベース１２の動きを拘束す
るようにＸ軸ガイドレール９に係合した左右の係止部材
３０は係止部材２９を作動する空圧シリンダ ３１は
Ｙ軸移動ベース１４の動きを拘束するようにＹ軸ガイド
レール１１に係合した前後の係止部材 ３２は係止部材
３１を作動する空圧シリンダ ３３は昇降ベース１４の
動きを拘束するようにＺ軸ガイドレール１３に係合した
上下の係止部材 ３４は係止部材３３を作動する空圧シ
リンダである。

【００１９】上記の空圧シリンダ３０、３２、３４は前
記した押しボタンスイッチＳａ、Ｓｂ、Ｓ１の出力信号
によって作動する。また、空圧シリンダ２６は検出スイ
ッチＳ１の出力から一定時間経過後に収縮作動し、当接
片２７を加工材Ｗの上面から退避する。なお、上記の押
しボタンスイッチＳａ、Ｓｂは移動操作レバー２８ａ、
２８ｂを握ったままの状態で操作できるように配設す
る。

【００２０】次に３５はフレーム２の下部にしてベース
１の内側に配設した収納フレーム３６は垂直の支軸３７
によって水平面で旋回できるように配設した旋回盤 ａ
〜ｈは旋回盤３６の周面部に間隔的に取りつけた多数
（実施例では８枚）の倣い板で、図４に示すように加工
するほぞ形状に適合して各種のものを配置する。倣い板
ａ〜ｈは、孔状に形成するもので、周縁に後述の倣い棒
の動きを規制する係合縁Ｅを設ける。

【００２１】３８ａ〜３８ｈは旋回盤３６の周面部に間
隔的に配設した嵌合孔 この嵌合孔３８ａ〜３８ｈは、
倣い板ａ〜ｈと同数のものを設ける。３９は収納フレー
ム３５に上向きに取りつけた空圧シリンダ ４０は空圧
シリンダ３９におけるピストンロッド端に設けた突子
この突子４０は、嵌合孔３８ａ〜３８ｈの何れかに嵌合
するとき、旋回盤３６の動きを固定するものであり、任
意に選択した倣い板ａ〜ｈを使用位置に保持する。図の
例では、中央の最も奥部に位置する倣い板ａを使用位置
のものとする。

【００２２】次に４１はＹ軸移動ベース１２の後端部に
下向きに取りつけた保持ステイ ４２は保持ステイ４１
の端部に下向きに配設した空圧シリンダ ４３は空圧シ
リンダ４２におけるピストンロッド端に設けた倣い棒で
ある。この倣い棒４３は、空圧シリンダ４２が突出作動
するとき倣い板ａの孔内に挿入され、係合縁Ｅに対応す
る。なお、この空圧シリンダ４２と前述の空圧シリンダ
３９は、フレーム２の前側に設けた押しボタンスイッチ
Ｓｃ、Ｓｄによって操作される。

【００２３】一実施例に係るほぞ加工装置の構成は上記
の通りであり、以下のように動作して種々のほぞ加工を
行う。それには、まず加工すべきほぞ形状に対応する倣
い板ａ〜ｈを選定し、これを所定の使用位置に設定す
る。倣い板の選定は、空圧シリンダ３９により突子４０
を没入した後、旋回盤３６を回して行う。例えば倣い板
ａを選定した後は、突子４０を突出作動し、これを嵌合
孔３８ｅに嵌合する。なお、選定操作を容易、迅速に行
うためには、常法として旋回盤３６の外周適所にイラス
ト表示をしておくと良い。

【００２４】以上のようにして倣い板ａの選択が済んだ
ならば、移動操作レバー２８ａ、２８ｂによりＹ軸移動
ベース１２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動し、倣い棒４
３を倣い板ａの孔の上側に対応する。そして、この後に
空圧シリンダ４２を突出作動して上記の倣い棒４３を孔
内に挿入する。上記のＹ軸移動ベース１２の移動操作
は、目視して行っても良いが、迅速化を図るためにＸ軸
及びＹ軸方向に付した合いマーク（図示省略）を用いる
のが良い。

【００２５】以上の操作がなされたならば、次にテーブ
ル３上に加工材Ｗを供給し、この加工材Ｗを側圧板６、
６によってクランプし固定する。この加工材Ｗは、一側
の定規板４を基準として取り付けられる。このクランプ
の際には、加工材Ｗの長手方向（Ｘ軸方向）の位置を適
切に設定する必要がある。このためには、機械側に備え
たレーザマーキング装置（図示省略）の表示光線に加工
材側の墨付線を合わせる手法を用いる。なお、加工材Ｗ
の供給時には、第１及び第２の切削ヘッドＡ、Ｂは上方
へ退避しておく。

【００２６】加工材Ｗのセットが終了ししたならば、昇
降操作レバー２３により回動アーム２１を下向きに操作
し、昇降ベース１４を下降する。切削ヘッドＡ、Ｂを含
む昇降ベース１４の重量は、空圧シリンダ１５によって
バランスされるため、操作はスムーズである。なお下降
時においては、空圧シリンダ２６を突出作動し、当接片
２７を下向きに作動しておく。上記の昇降ベース１４の
下降動作にともなって当接片２７が加工材Ｗの上面位置
に到達し、下降が停止する。そして、検出スイッチＳ１
が検出信号を出力する。

【００２７】上記の出力信号によって、空圧シリンダ３
４が作動し、上下の係止部材３３が昇降ベース１４の動
きを拘束する。そして、この後に前記した空圧シリンダ
２６が収縮作動するもので、これにより当接片２７が加
工材Ｗの上面から引き上げられる。このようにしたなら
ば、空圧シリンダ１７ａによって第１の切削ヘッドＡを
下降作動し、加工刃物１９ａを加工材Ｗに切り込ませ
る。この切り込み深さは、下降位置規制片２０ａによっ
て設定される。

【００２８】切込みがされたならば、移動操作レバー２
８ａ、２８ｂを握って、Ｙ軸移動ベース１２に保持した
第１の切削ヘッドＡをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動す
る。例えば係合縁Ｅと倣い棒４３との関係が図４のよう
な場合は、図５に示すＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕの経路を
移動し、ほぞの輪郭（外周）を倣い切削する。なお、切
削ヘッドＡをＸ軸方向のみに移動するときは、前後の係
止部材３１を作用し、またＹ軸方向のみに移動するとき
は、左右の係止部材２９を作用して操作を行えば、ガタ
つきもなくスムーズな切削加工ができる。

【００２９】ここで、上記の倣い棒４３と加工刃物１９
ａとの直径は同じであるので、係合縁Ｅに規定された形
通りの倣い切削を行うことができる。また、倣い棒４３
と加工刃物１９ａの太さを可能なだけ細くすれば、より
繊細な倣い加工ができる。このようにして、ほぞの外周
部の加工が終了したならば、第１の切削ヘッドＡを上方
へ退避すると共に、倣い棒４３を倣い板ａの上方へ退避
する。そして、目視しながら第２の切削ヘッドＢを移動
操作して加工刃物１９ｂを加工材Ｗの切削部の上に位置
させる。

【００３０】上記の加工刃物１９ｂの位置設定が終了し
たならば、第２の切削ヘッドＢを下降作動し、加工材Ｗ
に切り込ませる。この切込み動作は、下降位置規制片２
０ｂによって設定されるもので、切削深さは、第１の切
削ヘッドＡによるものと同じである。以下、この第２の
切削ヘッドＢによる切削加工は、加工部を目視しながら
移動操作レバー２８ａ、２８ｂの操作で行う。第２の切
削ヘッドＢの加工刃物１９ｂは径が大きいので、輪郭内
の部分を迅速に削除することができる。（図６参照）

【００３１】このようにして、ほぞの全加工が終了した
ならば、第２の切削ヘッドＢを退避すると共に、側圧板
６、６によるクランプを解除し、加工材Ｗを左右方向に
おいておいて移送し搬出する。なお別の箇所において、
ほぞ加工をさら継続して行う必要がある場合は、前述し
たように加工材Ｗの墨付線をレーザマーキング装置の表
示光線に合わせて設定し、前述同様に操作を行う。ま
た、違う形状のほぞ加工を行う場合は、先の説明に従っ
て所望の倣い板を選定し、これを使用位置に設定して行
うようにする。

【００３２】上記の一実施例では、第２の切削ヘッドＢ
を使用しての切削加工は作業者の目視によって行ったも
のである。しかし、第１の切削ヘッドＡと第２の切削ヘ
ッドＢとの離間距離をおいて第２の倣い棒を配設すれ
ば、共通の倣い板ａ〜ｈを使用した切削加工を行うこと
ができる。この場合における倣い棒の太さは、第２の加
工刃物１９ｂと同じに設定するのが良い。

【００３３】また、一実施例では一つのほぞ加工を行う
のに第１及び第２の二つの切削ヘッドＡ、Ｂを使用した
ものである。しかし、ほぞ形状が小さい場合は、前者、
すなわち第１の切削ヘッドだけの方が切削加工を能率的
に行うことができる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明に係る装倣い切削式
のほぞ加工置は、多数の中から所要の倣い板を選定して
使用位置に設定すると共に、この倣い板によって切削ヘ
ッドの運動を規制してほぞ加工を行うものである。この
ため、取り扱いが簡単であり種々のほぞ加工を効率的に
行うことができるという優れた効果を発揮する。また、
構成が簡単であり、ＮＣ装置を搭載した従来のものと違
って、普及価格で提供することができるという特色をも
つ。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る倣い切削式のほぞ加工装置の正
面図である。

【図２】同じく側面図である。

【図３】ほぞ加工装置における切削ヘッドの構成を示す
側面図である。

【図４】ほぞ加工装置における旋回盤の構成を示す平面
図である。

【図５】ほぞの加工状態を示す説明図である。

【図６】同じく説明図である。

【図７】ほぞの形状を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ Ｘ軸移動ベース １２ Ｙ軸移動ベース １４ 昇降ベース Ａ 第１の切削ヘッド Ｂ 第２の切削ヘッド １９ａ 加工刃物 １９ｂ 加工刃物 ２７ 当接片 Ｓ１ 検出スイッチ ３３ 上下の係止部材 ３６ 旋回盤 ａ〜ｈ 倣い板 ４０ 突子 ４３ 倣い棒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工材をテーブル上にクランプ固定する
   と共に、加工材の上側にＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動
   する切削ヘッドを配設し、この切削ヘッドに備えた加工
   刃物によってほぞ加工を行う加工機械において、 切削ヘッドの下側にＸ軸−Ｙ軸平面（水平面）で旋回す
   る旋回盤を設けて、その旋回方向に間隔的に多数の倣い
   板を取りつけると共に、切削ヘッドをＸ軸及びＹ軸方向
   に移動操作する移動ベースを備え、この移動ベースに設
   けた倣い棒を使用位置に設定した倣い板に係脱自在に対
   応したことを特徴とする倣い切削式のほぞ加工装置。
2. 【請求項２】 切削ヘッドを第１の切削ヘッドと第２の
   切削ヘッドによって構成し、第１の切削ヘッドにおける
   加工刃物の直径を倣い棒の直径と同じにすると共に、第
   ２の切削ヘッドの加工刃物の直径を第１の切削ヘッドの
   加工刃物の直径より大きくしたことを特徴とする請求項
   １の倣い切削式のほぞ加工装置。
3. 【請求項３】 Ｚ軸方向に移動する昇降ベースに上記の
   切削ヘッドを備えると共に、この昇降ベース側に加工材
   の上面に対応する当接片と、上面を検出する検出スイッ
   チを配設し、検出スイッチの出力信号によって昇降ベー
   スの移動を拘束するようにしたことを特徴とする請求項
   １の倣い切削式のほぞ加工装置。